河北省唐山市2024-2025學年高二上學期期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁河北省唐山市2024-2025學年高二上學期期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.蜘蛛用蜘蛛網(wǎng)來捕捉獵物。蜘蛛網(wǎng)是由絲線構(gòu)成的，有研究表明，當有昆蟲“落網(wǎng)”時，網(wǎng)上的絲線會傳遞振動信號，蜘蛛通過特殊的感知器官，如腿上的剛毛和體表的感壓器來接收和解讀這些振動信息。若蜘蛛網(wǎng)的固有頻率為200?Hz，則下列說法正確的是(

)A.“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率越大，蜘蛛網(wǎng)的振幅就越大

B.當“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率低于200?Hz時，蜘蛛網(wǎng)不振動

C.當“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率為200?Hz時，蜘蛛網(wǎng)的振幅最大

D.昆蟲“落網(wǎng)”時，蜘蛛網(wǎng)振動的頻率與“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率無關(guān)2.我國規(guī)定電動自行車騎乘人員必須依法配戴具有緩沖作用的安全頭盔。數(shù)據(jù)表明，在電動自行車發(fā)生交通事故時，佩戴安全頭盔可大大減輕頭部損傷程度。則下列說法正確的是(

)

A.頭盔減少了駕駛員頭部撞擊過程中的動量變化量

B.頭盔減小了駕駛員頭部撞擊過程中撞擊力的沖量

C.事故中頭盔對頭部的沖量與頭部對頭盔的沖量相同

D.事故中頭部受到的沖量與頭部的動量變化量相等3.如圖所示的電路中，L是自感系數(shù)很大的線圈，其自身的電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的小燈泡，則(

)

A.閉合開關(guān)S時，兩燈同時點亮

B.閉合開關(guān)S時，B立即變亮，A燈逐漸變亮

C.斷開開關(guān)S時，B燈立即熄滅，A燈逐漸變暗直至熄滅

D.斷開開關(guān)S時，A燈突然閃亮一下后再熄滅4.如圖所示，質(zhì)量為m、長為l的金屬桿ab靜止于水平導(dǎo)軌上，空間存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向與金屬桿ab垂直且與導(dǎo)軌平面成θ角。若閉合開關(guān)，金屬桿ab通過的電流大小為I，金屬桿ab仍靜止，則(

)A.金屬桿ab受到的安培力為BIlsinθ

B.金屬桿ab對軌道的壓力為mg?BIlcosθ

C.若磁場反向，金屬桿ab對軌道的壓力為mg?BIlcosθ5.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖中的實線與虛線分別為t=0和t=0.3s時的波形圖。若平衡位置在x=1cm處的質(zhì)點在0到0.3s內(nèi)運動方向不變，則下列說法中正確的是(

)A.該簡諧波沿x軸正方向傳播

B.該簡諧波的傳播速度為13m/s

C.該簡諧波波源的振動頻率為1.2Hz

D.在0～1.2s內(nèi)x=1cm處的質(zhì)點經(jīng)過的路程為6.圖甲為用手機和輕彈簧制作的一個簡諧運動裝置。圖乙為手機內(nèi)置的加速度傳感器記錄其豎直方向的a?t圖像，圖像為正弦曲線，取向上為正方向。下列說法正確的是(

)

A.手機做簡諧運動的周期為0.2?s

B.t=0.2?s時，手機位于最低點

C.t=0.4?s時，手機的速度為0

D.從t=0.1?s至t=0.2?s，手機的動能逐漸增大7.回旋加速器的原理如圖所示，加速器由兩個間距很小的半圓形金屬盒D1、D2構(gòu)成，兩個金屬盒處于與盒面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，粒子源置于盒的圓心，帶電粒子在兩盒之間被電場加速。現(xiàn)粒子源產(chǎn)生某種帶電粒子在加速器中恰能被周期性加速。已知交流電源的頻率為f，帶電粒子的電荷量為q，則下列說法正確的是(

)

A.帶電粒子的質(zhì)量為qB2πf

B.電源的電壓越大，帶電粒子最終射出加速器的速度越大

C.帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期隨半徑的增大而增大

D.該回旋加速器接頻率為2f的交流電源時，仍可以對該帶電粒子加速二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.關(guān)于甲、乙兩幅圖片描述情景說法正確的是(

)

A.圖甲主動降噪技術(shù)主要利用了波的反射原理

B.圖甲主動降噪技術(shù)主要利用了波的干涉原理

C.圖乙“彩超”檢查心臟病變主要利用了超聲波的衍射原理

D.圖乙“彩超”檢查心臟病變主要利用了超聲波的多普勒效應(yīng)9.1834年，洛埃利用平面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實驗)。洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示，S為單色光源。S發(fā)出的光直接照在光屏上，同時S發(fā)出的光還通過平面鏡反射在光屏上，從平面鏡反射的光相當于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，這樣就形成了兩個相同的相干光源。光源S到平面鏡的距離和到光屏的距離分別為a和l，則下列說法正確的是(

)

A.若將光屏向右移動，光屏上條紋間距增加

B.若將S向下移動一個微小距離，光屏上條紋間距增大

C.若將平面鏡向下移動一個微小距離，光屏上條紋間距減小

D.若將平面鏡向右移動一個微小距離，光屏上條紋間距減小10.在光學儀器中，“道威棱鏡”被廣泛用來進行圖形翻轉(zhuǎn)。如圖所示，棱鏡的橫截面ABCD是底角為45°的等腰梯形?，F(xiàn)有與BC平行的兩條同種單色光從AB邊射入棱鏡，兩束光均能直接到達BC邊，已知棱鏡材料的折射率為2，則(

)

A.兩條光線都在BC邊發(fā)生全反射

B.從CD面上射出的光線與入射光線不平行

C.光線1、2在棱鏡中傳播的時間相同

D.光線1在棱鏡中傳播的時間小于光線2在棱鏡中傳播的時間三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.某同學做“測量玻璃的折射率”的實驗時。

(1)如圖1所示，通過插大頭針確定入射光線和折射光線，其實驗步驟如下：A.在替代入射光的直線AO上插上大頭針P1、PB.在玻璃磚的另一側(cè)確定大頭針P3、P4的位置，請用簡潔的文字描述出大頭針P3①插P3②插P4(2)某同學在完成了正確的實驗操作后，他以入射光線與玻璃磚的交點O為圓心，以適當長度為半徑作出圓周，與OA交于P，與OO′的延長線交于Q，如圖2所示，從P、Q分別作玻璃磚界面的法線NN′的垂線，圖中P′、Q′為垂足，用刻度尺量得PP′?=?45.0?mm，QQ′?=?30.0?mm，則玻璃磚的折射率為____。12.某同學做“用單擺測量重力加速度”的實驗，操作步驟如下：①將金屬球用細線系好，結(jié)點為P，將細線的上端固定于O點；②用刻度尺測出OP間的細線長度l作為擺長；③將金屬球拉開大約10④從金屬球擺到最低點時開始計時并計數(shù)為0，當金屬球第n次到達最低點時結(jié)束計時，記錄總時間為t，得出擺動周期T；⑤改變OP間的細線長度重復(fù)實驗，記下相應(yīng)的l和T值。(1)該同學實驗過程中得到的小球擺動周期T為____(用字母t和n表示)；(2)該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的T2①由圖像求出的重力加速度g=____m/s2；(π取3.14，結(jié)果保留三位有效數(shù)字②由于圖像沒有能通過坐標原點，求出的重力加速度g值與當?shù)卣鎸嵵迪啾萠___(選填“偏大”“偏小”或“相等”)；③若利用g=4π2lT2計算出的重力加速度g四、計算題：本大題共3小題，共40分。13.如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距為0.5m，兩金屬導(dǎo)軌間接一定值電阻，質(zhì)量為1kg、長度為0.5m的金屬桿垂直導(dǎo)軌靜止放置，在虛線MN右側(cè)有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為1T?，F(xiàn)對金屬桿施加水平向右、大小恒為6N的拉力，經(jīng)過1s時間，金屬桿剛好進入磁場并做勻速運動。已知桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2，桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，兩者電阻均忽略不計，重力加速度g取10m/s2(1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢大??；(2)定值電阻的阻值。14.如圖所示，可視為質(zhì)點的物塊A和長木板B靜止在光滑平面上，物塊A位于長木板B的最左端，小球C的懸線與豎直方向成60°角?，F(xiàn)由靜止釋放小球C，小球C到達最低點時恰與物塊A發(fā)生碰撞，小球C與物塊A碰撞時間極短，此后的運動過程中物塊A恰好不從長木板B上滑下。已知懸線長為1.6?m，物塊A的質(zhì)量為2?kg，木板B的質(zhì)量為4?kg，小球C的質(zhì)量為4?kg，A、B間的動摩擦因數(shù)為0.2，木板長為1.5?m，重力加速度g取10?m/(1)小球C和物塊A碰后，物塊A的速度；(2)小球C和物塊A碰撞過程中損失的機械能。15.如圖所示，平面直角坐標系xOy中，在x≤0.96?m區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B1為0.2?T，x軸上的P點距離坐標原點1.60?m，在虛線xA=0.96?m和xP=1.60?m間無磁場，x>1.60?m、y>0區(qū)域有垂直紙面向外的勻強磁場B2(圖中未畫出)，x>1.60?m、y<0區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強度B3為0.2?T(1)要使粒子不進入虛線xA(2)要使粒子進入無場區(qū)域后直接到達P點，求射入磁場粒子的速度；(3)現(xiàn)將一塊長度為0.3?m的熒光板放置在x軸上，板的中點Q位于x軸上的3.43?m處，欲使進入無場區(qū)域后直接到達P點的粒子恰能打在熒光板的上表面，求勻強磁場磁感應(yīng)強度B2的大小范圍(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

答案解析1.C

【解析】A.根據(jù)共振的條件可知，系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，系統(tǒng)達到共振，振幅最大，故A錯誤；B.當“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率低于200Hz時，蜘蛛網(wǎng)仍然振動，故B錯誤；C.當“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率為

200?Hz

時，系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率，蜘蛛網(wǎng)的振幅最大，故C正確；D.受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，所以昆蟲“落網(wǎng)”時，蜘蛛網(wǎng)振動的頻率由“落網(wǎng)”昆蟲翅膀振動的頻率決定，故D錯誤。故選C。2.D

【解析】A、B.頭盔延緩撞擊時間，減少了駕駛員頭部撞擊過程中的沖擊力，動量變化量不變，沖量不變，A、B錯誤；

C.事故中頭盔對頭部的沖量與頭部對頭盔的沖量大小相等，方向相反，沖量不相同，C錯誤；

D.根據(jù)動量定理，事故中頭部受到的沖量與頭部的動量變化量相等，D正確。

正確答案D。3.B

【解析】AB.閉合開關(guān)S時，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過線圈電流的增大，則B立即變亮，與線圈串聯(lián)的A燈逐漸變亮，故A錯誤，B正確；CD.由于線圈自身的電阻幾乎為0，A和B是兩個相同的小燈泡，則閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，通過A、B兩燈泡的電流相等；斷開開關(guān)S時，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過線圈電流的減小，且線圈與A、B兩燈泡構(gòu)成回路，由于線圈的電流與開關(guān)斷開前A、B兩燈泡的電流相等，所以A、B都是逐漸變暗直至熄滅，并不會閃亮一下，故CD錯誤。故選B。4.B

【解析】A?.受力分析如圖導(dǎo)線跟磁場垂直，所以安培力為F=BIL故A錯誤；B.金屬桿ab受到的支持力為N=mg?BIL根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系知，金屬桿對軌道的壓力為

mg?BILcosθ

，故C.若磁場反向，由左手定則可知，安培力水平反向，則金屬桿ab受到的支持力為N=mg+BIL根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系知，金屬桿對軌道的壓力為

mg+BILcosθ

，故D.若磁場反向，金屬桿

ab

仍靜止，根據(jù)受力圖，金屬桿ab受到的摩擦力大小為f=BIL若D錯誤。故選B。5.D

【解析】A.由題意可知，在平衡位置在x=1cm處的質(zhì)點在0到0.3s內(nèi)運動方向不變，說明波傳播的時間小于或等于

T4，傳播的距離小于或等于

λ4，所以波只能x軸負方向傳播，故A錯誤；

BC.由題意可知T4=0.3s，則波的周期為1.2s，波源的振動頻率為是56Hz，結(jié)合λ=4m可知該簡諧波的傳播速度為103m/s，故BC錯誤；

D、在6.C

【解析】A.由圖可知，手機做簡諧運動的周期為0.4s，故A錯誤；B.

t=0.2?s

時，加速度為負向最大值，可知手機位于最高點，故B錯誤；C.

t=0.4?s

時，加速度為正向最大值，可知手機位于最低點，所以手機的速度為0，故C正確；D.

t=0.1s

時，加速度為0，所以手機處于平衡位置，從

t=0.1?s

至

t=0.2?s

，手機從平衡位置移動至最高點，所以手機的動能逐漸減小，故D錯誤。故選C。7.A

【解析】A.因為帶電粒子在加速器中恰能被周期性加速，所以粒子在加速器中做圓周運動的頻率與交流電源的頻率相同，均為f，則粒子做圓周運動的周期為T=粒子在磁場中，根據(jù)牛頓第二定律可知qvB=m粒子做圓周運動的周期為T=聯(lián)立，解得m=故A正確；B.當粒子做圓周運動的半徑與D形盒的半徑相等時，粒子離開D形盒，此時粒子的速度最大，動能最大，根據(jù)q最大速度為v所以，帶電粒子最終射出加速器的速度與電源的電壓無關(guān)，故B錯誤；C.帶電粒子在回旋加速器中做圓周運動的周期為T=保持不變，故C錯誤；D.該回旋加速器接頻率為2f的交流電源時，則加速電場的方向改變時間變?yōu)樵瓉淼?/p>

12

，而粒子在磁場中做圓周運動的周期不變，則粒子在電場中加速后，在磁場中做半個圓周運動后，電場又變成與原來粒子加速時相同，此時粒子在電場中減速，所以，不能對帶電粒子加速，故D故選A。8.BD

【解析】解：AB、由圖看出，噪聲波聲波與反噪聲聲波波長相等，波速相等，則頻率相同，疊加時產(chǎn)生波的干涉，由于兩列聲波等幅反相，所以振動減弱，起到降噪作用，因此圖甲主動降噪技術(shù)主要利用了波的干涉原理，故A錯誤B正確；

CD、圖乙“彩超”檢查心臟病變通過測出反射波的頻率變化來確定血流的速度來檢查心臟，顯然是利用了超聲波的多普勒效應(yīng)，故C錯誤D正確。9.ABC

【解析】從光源直接發(fā)出的光和被平面鏡反射的光實際上是同一列光，故是相干光，該干涉現(xiàn)象可以看做雙縫干涉，光路圖如圖所示所以等效雙縫間的距離為d=SS′=2a雙縫到光屏的距離為

L

，所以，相鄰亮條紋中心間距為Δx=A.若將光屏向右移動，則雙縫到光屏的距離

L

變大，則相鄰亮條紋中心間距

Δx

變大，故A正確；B.若將

S

向下移動一個微小距離，則雙縫間的距離

d

減小，所以相鄰亮條紋中心間距

Δx

變大，故B正確；C.若將平面鏡向下移動一個微小距離，則雙縫間的距離

d

增大，所以相鄰亮條紋中心間距

Δx

變小，故C正確；D.若將平面鏡向右移動一個微小距離，則雙縫間的距離

d

不變，雙縫到光屏的距離

L

也不變，所以相鄰亮條紋中心間距

Δx

不變，故D錯誤。故選ABC。10.AC

【解析】A、做出光線1與光線2的光路圖如下所示：

根據(jù)折射定律有

sin45°sinr=2，所以光在AB面的折射角均為r=30°，

根據(jù)幾何關(guān)系，光在BC面上的入射角為75°，發(fā)生全反射的臨界角為sinC=

1n，即C=45°，

入射角75°大于臨界角C，所以兩條光線都在BC邊發(fā)生全反射，故A正確；

B、根據(jù)幾何關(guān)系可知光線射到DC邊上的入射角為30°，根據(jù)折射定律可知從CD邊上折射后的折射角為45°，即從CD邊射出的光線跟入射光線平行，故B錯誤；

CD、由光路的可逆性可知，光線1和光線2在棱鏡中的傳播路程相同，由于光線1和光線2屬于相同單色光，傳播速度相同，故光線1、2在棱鏡中傳播的時間相同，故C正確D錯誤。11.(1)

擋住P1、P2的像

擋住P3和P(2)1.5

【解析】(1)[1][2]根據(jù)光路可逆原理，要確定出射光線的方向，應(yīng)該在插P3時，使它擋住P1、P2的像，插P4時，應(yīng)使它擋住P3(2)入射角和折射角的正弦為sin∠POP′=PP′OP

，

sin∠QOQ′=所以，玻璃磚的折射率為n=12.(1)

2t(2)

9.86

相等

偏小

【解析】(1)該同學實驗過程中得到的小球擺動周期為T=(2)①[1]設(shè)金屬球的半徑為r，則有T=2π可得T解得圖像可得k=解得g=9.86m/s2

T=2π可得T可知圖像雖然沒有能通過坐標原點，圖像的斜率不變，所以求出的重力加速度

g

值與當?shù)卣鎸嵵迪啾认嗟?；③[3]若利用

g=4π2lT2

計算，由于細線長度13.(1)進入磁場前，根據(jù)牛頓第二定律F?μmg=ma即6?0.2×1×10=1×a解得a=4m/桿進入磁場(磁場足夠大)時恰好開始做勻速直線運動，速度v=at=4m/s故金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢大小E=BLv=1×0.5×4=2V(2)桿進入磁場(磁場足夠大)時恰好開始做勻速直線運動，由平衡條件有F=BIL+μmg即6=1